DE67034C - Maschine zur Herstellung der Köpfe an Nagel- und Schraubenwerkstücken - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft eine zur Herstellung von Nagel- und Schraubenwerkstücken dienende Maschine, bei welcher der Kopf der Werkstücke durch Stauchen des als Draht zugeführten Metalles in einer Matrize gebildet wird. Die neue Maschine- kennzeichnet sich durch eine auf der Anwendung von Walzen beruhende eigenartige Arbeitsweise. Während nämlich bei den bisherigen Maschinen dieser Art die Kopfbildung lediglich durch allmälige Einwirkung von Stempeln oder Hämmern erfolgt, wird bei der neuen Maschine der aus der Matrize vorstehende Drahttheil, nachdem er einer blofsen Verstauchung mittelst eines besonderen Stempels unterzogen ist, durch Ueberwalzen zur Ausfüllung der Matrizenform gebracht. Die Herstellungsweise des Kopfes, welche die gleichzeitige vollkommene Ausbildung einer Kopfnuth (bei Schraubenwerkstücken) ermöglicht, hat den Vortheil, dafs infolge Fortfalles der Schläge und Stöfse die Maschine ruhiger arbeiten kann, und dafs die in die Walzen einzusetzenden Abwälzstempel langer halten als hammerartig wirkende Stempel.

Fig. ι ist eine Oberansicht einer Maschine zur Herstellung von Schraubenwerkstücken, Fig. 2 eine Seitenansicht derselben, Fig. 3 eine Schnittansicht der Maschine im Längsschnitt durch die Drahtzuführvorrichtung nach der Linie x-x, Fig. 1 , und mit Schnittdarstellung des Stempels, dessen Achse hinter der Schnittebene der rechten Seite liegt. Fig. 4 ist ein Schnitt nach der himey-jr, Fig. 1 ; Fig. 5 eine Einzelansicht der die Walzen aufnehmenden Schieberplatte, von der der Matrize zugekehrten Innenseite gesehen, und im Schnitt durch das Schiebergestell nach der Linie \-\i Fig. 1.

Fig. 6 veranschaulicht in einer ähnlichen Querschnittsansicht, in entgegengesetzter Richtung gesehen, die Betätigungsvorrichtung für den zweitheiligen Matrizenblock, sowie die am Schieberträger einstellbaren Zahnstangen zum Antrieb der Walzen. Fig. 7 ist eine vergröfserte Einzeldarstellung des mit Führungsmuffe versehenen Stempels im Schnitt, ähnlich wie in Fig. 3, in der Vorstofsstellung. Fig. 8 stellt im vergröfserten Schnitt die Wirkungsweise der einen (hinteren) Walze mit eingesetzter Walzbacke dar; Fig. g ist eine Endansicht dieser Walze; Fig. 10 stellt die zur Nuthbildung dienende Walze in Seiten- und Endansicht dar. Fig. 11 bis 13 beziehen sich auf eine Abänderung der Maschine, wenn gleichzeitig zwei Werkstücke fertiggestellt werden sollen, indem Fig. 11 den zugehörigen Doppelstempel, Fig. 12 die Walze mit zwei Abwälzbacken und Fig. 13 die Vorderansicht der Doppelmatrize veranschaulichen.

Das rahmenartige und mit der Stützplatte A^l versehene Gestell A trägt in Lagern JB B¹ die Trieb- oder Hauptwelle C, von welcher durch Curvenschub sämmtliche !Bewegungen der Maschine, die einer bestimmten Reihenfolge der Werkzeugwirkungen entsprechen, abgeleitet werden. Das consolartige Hülfsgestell D an dem einen Ende der Maschine nimmt den Vorschubmechanismus auf, mittelst dessen der Draht durch eine feste Hülse d an der hinteren Gestellwange absatzweise auf je eine Länge durchgeschoben wird, die gleich der Schraubenoder Nagellänge, vermehrt um das für die Kopfausbildung dienende Endstück,, ist. An der inneren Seite der Gestellwange, bei welcher die Hülse d- einmündet, ist, der zweitheilige

Matrizenblock e e¹ mit seitlichem Schieberspielraum beweglich angeordnet, so dafs seine dem herzustellenden Nagel oder der Schraube entsprechende Bohrung in der einen Grenzlage die Fortsetzung der Einführungshülse d bildet, in der anderen von einem Stempel α eingestellt ist, während beim Uebergang von der einen in die andere Lage das Abschneiden des Drahtstückes durch Abscheerung zwischen den an einander stofsenden Flächen des Matrizenblockes und der Hülsenmündung erfolgt.

Der verschiebbare Matrizenblock e e¹ ist in einem gehäuseartigen Jochstück E des Gestelles gelagert, welches zugleich der Träger einer ebenfalls quer gerichteten Gleitbahn für den Schieber u ist. Dieser Schieber w, der durch einen besonderen doppelseitigen Keilschub eine Hin- und Herbewegung erfährt, trägt die Walzen ρ q, welche unter dem Antrieb von Zahnstangen m η nach einander in einem Hin- und Hergang mit dem Kopftheil des Drahtendes in Eingriff gebracht werden, wenn derselbe in einer Stellung zwischen den Walzen auf gewisse Kürze gestaucht worden ist.

α ist der Stempel, welcher diese Vorstauchung des Werkstückes zu veranlassen hat und in Verbindung mit einem Schiebeblock b in der Längsachse der Maschine so geführt ist, dafs er bei dem durch den Daumen F der Welle C vermittelten Vorstofs, wie er bei jeder Umdrehung einmal stattfindet, auf das aus dem Matrizenblock e e¹ vorstehende Drahtende central auftrifft. Als neue Einrichtung tritt bei dem Stempel α eine Führungsmuffe c auf, deren über den vorderen abgesetzten Stempeltheil passende Mündungsbohrung c¹ etwas weiter ist, als der zu verarbeitenden Drahtstärke entspricht. Die Federy drückt die Muffe c an dem Stempel stets nach vorn, so dafs sie bei der Matrize zuerst aufsetzt; Anschlagstifte a^x a², die seitlich von dem Stempelschaft vorspringen und in Eingriff mit Schlitzen der Muffe c sind, dienen zur Begrenzung der Einzelbewegung der Muffe c in Beziehung zum Stempel. Die zurückgezogene Lage ist durch Fig. 3, die Eingriffslage des Stempels (in vergröfsertem Mafsstabe) durch die Einzeldarstellung, Fig. 7, veranschaulicht. Der Zweck der bezeichneten, eine cylindrische Kammer vor dem Stempel bildenden Führungsmuffe c ist der, dafs der Draht an Ausbiegung einigermafsen gehindert wird und beim Anstauchen zunächst eine cylindrische Endverstärkung des überstehenden Drahtstückes mit einer der Durchmesservergröfserung entsprechenden Verkürzung erzielt wird. Ohne diese Führung würde keine bis zum.Aufsenende gehende Durchmesserverstärkung eintreten, sondern nur eine erbsenförmige Kröpfung dicht an der Matrizenmündung; der in diesem Falle verbleibende dachförmige Rest würde die vollkommene Ausfüllung der Matrizenform während

des nachfolgenden Walzvorganges unmöglich machen. ■

Die Walzen ρ q sind in dem Schieber u mit verticalen Achsen und je einem Antriebszahnrade j?J q¹ gelagert, Fig. 5, und nehmen zur Zeit des vorbeschriebenen Anstauchvorganges die in Fig. 1 und 5 ersichtliche Lage ein, wobei der Stempel zwischen ihnen hindurchtritt. An dem Jochstück E sind oben zwei Zahnstangen m η einzeln einstellbar festgelegt, mit denen jene in verschiedener Höhenlage angebrachten Zahnräder ρ^l q^l in Eingriff stehen, Fig. 8. Die Walzen, von denen die eine ρ mit glatter Walzbacke in Fig. 8 und 9, die andere mit der Nuthwalzbacke versehene q in Fig. 10 dargestellt ist, werden nun bei einer entsprechenden Schieberbewegung nach einander bis zum vollendeten Eingriff der Walzbacken derart in je einem Hin- und Hergange über den vorstehenden Drahttheil , hinw'eggeführt, dafs sich das Metall bei vor- und rückwärts gerichtetem Eingriff des ersten glatten Abwälzstempels zuerst in ovaler, elliptischer Form (mit der gröfsten Achse in der Abwälzrichtung) in die Matrize drückt, während der danach wirkende zweite Abwälzstempel ve'rmöge der ebenfalls in der Abwälzrichtung liegenden Rippe zugleich mit der Ausbildung der Kopfhuth oder des Einschnittes ein Auftreiben des Metalles nach den Seiten zur vollständigen Ausfüllung der Matrize veranlafst. Bezüglich der Walzenbacken, die als besondere festschraubbare Einsätze, wie dargestellt (Fig. 8 bis 10), angewendet werden können, wird bemerkt, dafs ihre besondere Ausführung von der zu erzielenden Kopfform abhängig ist; die in Fig. 10 dargestellte Nuthwalzbacke ist für Schraubenköpfe mit nicht vollständig durchgehender Einschnittnuth bestimmt; an Stelle derselben kann natürlich eine Walzbacke mit längerer Abwälzrippe zur Erzeugung einer durchgehenden Nuth eingefügt werden.

Die rechtzeitige Hin- und Herbewegung des die Walzen tragenden Schiebers u erfolgt unter Vermittelung zweier dreieckförmiger Keilstücke ArAr¹, die, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, an abgeschrägte Flächen bei u^l des Schiebers angreifen und aufsen durch je eine für eine entsprechende Keilbahn u¹ ausgesparte Wangenplatte 11\ durch welche die äufseren Dreieckspitzen hindurchreichen, gestützt werden. Die Keilstücke erhalten abwechselnd mittelst Lenkstangen j j einen nach der Welle C hin gerichteten Antrieb durch Daumenscheiben J J\ welche einzeln auf die Schubrolle i des mit den Lenkstangen j j verbundenen Schubrahmens h wirken. Bei diesem Curvenschub ist keine Gegenrolle, sondern nur je eine die Zugkraft ausübende Rolle i nöthig, weil der rückwirkende Druck, den die keilförmigen Anlaufflächen des Schiebers u auf die gegenüberliegenden Keilstücke kW¹ ausüben, wechsel-

seitig den Rückgang jedes Schubrahmens in die Eingriffsstellung veranlafst.

Zur Erläuterung des dargestellten, den Stempelantrieb vermittelnden Curvenschubes (Fig. ι und 3), auf dessen besondere Ausbildung, wie überhaupt auf die Antriebsverbindungen, kein Gewicht gelegt wird, ist zu bemerken, dafs der Winkelhebel ο durch Rolle r¹ und mittelbar durch die Gegenrolle r² seine Schwingbewegung von dem Daumen F aufnimmt und die Zurückführung des Stempelträgers b bewirkt, wenn derselbe durch den mit ihm verbundenen Rahmen s der Schubrolle r (auf deren äufserem Zapfenfortsatz die Rolle r² sitzt) in die Eingriffslage vorgestoisen ist. ■ Durch einen Curvenschub, nämlich eine Curvennuth g in der Scheibe G, wird auch der Drahtvorschubmechanismus unter Vermittelung der die Hebel ^ ^¹ verbindenden Lenkstange t bewegt. Der Drahtvorschubmechanismus kann dabei, wie dargestellt, aus einer Zange Z bestehen, deren Antrieb von einem Kniegelenk ausgeht, so dafs mit der Vorschubbewegung zugleich der Klemmdruck erhalten wird. R R sind die den Draht gerade richtenden Einführwalzen oder -Rollen.

Die Bewegung des Matrizeablockes e e¹, die nöthig ist, um das Ausstofsen eines fertigen Werkstückes unter Einfügung eines neuen Drahtstückes zu ermöglichen, wird mittelbar von dem Curvenschub H mit Rolle ν und Gegenrolle v¹ abgeleitet. .

Die auf- und niedergehende Bewegung des Rollenrahmens V wird zunächst auf den waagebalkenähnlichen Hebel w übertragen, der an den Lenker eines in Verticalrichtung beweglichen Schlittens w^x. angreift (Fig. 4 und 6). Ein Kniehebelglied χ ist zwischen diesen Schlitten n>¹ und den zugekehrten Halbtheil e des Matrizenblockes derart eingeschaltet, dafs es unter dem Einflufs des Schieberhubes den zwangläufigen Schub des Blockes beim Abschneiden des Drahtes und Einstellen in die Stempeldrucklage (Fig. 6) einrichtet; die Rückkehr des Matrizenblockes im Ganzen erfolgt mit Hülfe der an die andere Matrizenhälfte e¹ angreifenden, entgegengesetzt wirkenden Feder/¹. In der Stempeldrucklage soll übrigens die unter Federwirkung stehende Hälfte e¹ des Matrizenblockes gegen eine feste Wange A ² mit herangedrückt werden, so dafs die Theile des Blockes dann zur Aufnahme des Stempeldruckes fest zusammengespannt erscheinen. Ein durch die Widerlagswange A² hindurchreichender Bolzen e'² bildet mit einer Mutter und Gegenmutter den Anschlag zur Begrenzung der Rückwärtsbewegung. Dafs die beiden Theile während des Blockrückganges nur durch Federdruck zusammengehalten werden, hat den Zweck, eine Klemmung des fertig geprägten Werkstückes in der Matrize zu verhindern, wodurch das Ausstofsen durch den neu eingeführten Draht unmöglich gemacht würde. Das fertige Werkstück fällt bei einem. Ausschnitt der Stützplatte A¹ nach aufsen.

Bei Anfertigung kleinerer Nagel- oder Schraubenwerkstücke kann es von Vortheil sein, wenn gleichzeitig - mehrere Werkstücke mit Hülfe der vorbeschriebenen Werkzeuge bearbeitet werden. Einen zur gleichzeitigen Bearbeitung zweier Köpfe dienenden Doppelstempel der beschriebenen Art zeigt Fig. 11, wobei die Construction der unter Federwirkung stehenden Führungsmuffen über den einem gemeinsamen Stempelträger zugehörigen Stempeln die gleiche wie in Fig. 7 ist. Die Führungsmuffe ist bei dem unteren Stempel der Fig. 11 im Schnitt dargestellt. Entsprechend würden die Walzen (Fig. 12) für eine zwei Werkstücke gleichzeitig verarbeitende Maschine mit zwei Abwälzstempeln über einander zu versehen sein, so dafs sie mit dem zwei Werkstücklager enthaltenden Matrizenblock (Fig. 1 3) zusammenpassen. Die Wirkungsweise und Einrichtung einer solchen Maschine unterscheidet sich im übrigen nicht wesentlich von der beschriebenen einfachen Maschine.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Maschine zur Herstellung der Köpfe an Nagel- und Schraubenwerkstücken, dadurch gekennzeichnet, dafs diese Herstellung mit Hülfe von Walzen (p q) erfolgt, welche an einem Schieber (u) vor dem Matrizenblock hin- und herbewegt werden und dabei durch Zahnstangenantrieb die wirksame Drehung aufnehmen, so dafs die am Umfang angebrachten glatten oder nuthenbildenden Abwälzstempel das durch einen Stempel (a) vorgestauchte Metall in die Matrize eindrücken.
2. 2. Eine Maschine' der unter 1. geschützten Art, dadurch gekennzeichnet, dafs der Vorstauchstempel (a) mit einer auf dem Stempelende verschieblichen Führungsmuffe (c) versehen ist, welche durch Federdruck nach vorn gestofsen wird, um eine cylindrische Mündungskammer zu bilden, in welcher das aus der Matrize vorstehende Drahtstück cylindrisch gestaucht wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.